DE3507320A1

DE3507320A1 - Electrical multilayer capacitor, and a method for its production

Info

Publication number: DE3507320A1
Application number: DE19853507320
Authority: DE
Inventors: Josef Graz Unterlass
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1986-09-04

Abstract

The electrical multilayer capacitor consists of a monolithic block (7) which is composed of a large number of dielectric layers (8 to 12) which consist of ceramic material, and between which metal layers (15, 16) are arranged which, alternately from dielectric layer to dielectric layer, extend as far as different side parts (17, 18) of the surfaces of the monolithic block (7) and are there electrically connected to one another by means of further metal layers (19, 10); the dielectric layers (8 to 12) are composed of ceramic-film layers (13) and of ceramic screen-printed layers (14); the insulation surfaces (33) are filled in order to achieve a uniform thickness; a further method step is inserted in the production, during which method step the ceramic screen-printed layers (14) are produced. <IMAGE>

Description

Elektrischer Vielschichtkondensator und Verfahren zuElectrical multilayer capacitor and method too

seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen elektrischen Vielschichtkondensator, der aus einem keramisch hergestellten gesinterten, monolithischen Block besteht, der aus einer Vielzahl von aus Keramikmaterial bestehenden Dielektrikumslagen zusammengesetzt ist, zwischen denen Metallschichten, insbesondere aus Palladium, Platin oder Palladium zusammen mit Silber Pd/Ag, angeordnet sind, die als Kondensatorbelegungen dienen, abwechselnd von Dielektrikumslage zu Dielektrikumslage bis zu unterschiedlichen Seitenteilen der Oberfläche des monolithischen Blockes reichen und zu den anderen Seitenteilen Isolationsflächen freilassen, und bei dem die Metallschichten an den unterschiedlichen Seitenteilen durch dort aufgetragene weitere Metallschichten elektrisch miteinander verbunden sind, an denen auch äußere Stromzuführungselemente befestigt sein können.its manufacture The invention relates to an electrical multilayer capacitor, which consists of a ceramic-made sintered, monolithic block, composed of a plurality of dielectric layers made of ceramic material is, between which metal layers, in particular made of palladium, platinum or palladium are arranged together with silver Pd / Ag, which serve as capacitor assignments, alternating from dielectric layer to dielectric layer up to different ones Side parts of the surface of the monolithic block reach and to the other Side parts leave isolation surfaces free, and in which the metal layers on the different side parts through additional metal layers applied there are connected to each other, to which external power supply elements are also attached could be.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Vielschichtkondensators, das folgende Verfahrensschritte umfaßt: a) Herstellen einer Keramik folie, indem eine Suspension aus fein zerteiltem Keramikmaterial und mit organischem Lösungsmittel versetztem Binder aus organischem Kunststoff über Walzen zu Folien gezogen und getrocknet wird (Folienziehverfahren), b) Aufteilen der getrockneten Folie in rechteckige Folienplatten in einer Größe, die ein Vielfaches der Querschnittsfläche des späteren Kondensators beträgt, c) Bedrucken der Folienplatten mit einem Muster aus einer der Zahl der daraus herzustellenden Kondensatoren entsprechenden Anzahl von rechteckigen Flecken aus dem Metall der Kondensatorbelegungen, indem im Siebdruckverfahren eine Paste aus Metallpartikeln, einem organischen Binder und einem organischen Lösungsmittel aufgetragen wird, wobei abwechselnd von Folienplatte zu Folienplatte das Muster geringfügig so versetzt ist, daß beim Zertrennen im Verfahrensschritt f) die Metallflecken abwechselnd zu verschiedenen Seitenflächen der Oberfläche des monolithischen Blockes reichen, d) Trocknen der Siebdruckpaste der Metallflecken bis zu einer geringen Rest feuchte, e) Bilden eines Stapels aus den Folienplatten durch Zentrieren und Übereinanderschichten derselben und gegebenenfalls nachfolgendes Verfestigen des Stapels mittels Druckstempeln, f) Zerteilen des verfestigten Stapels in einzelne Rohkondensatoren, g) Sintern der Rohkondensatoren zur Erzeugung der monolithischen Blöcke, h) Aufbringen von Metallschichten auf die unterschiedlichen Teile der Oberflächen des monolithischen Blockes zur elektrischen Kontaktierung der Kondensatorbelegungen, Endprüfung und Fertigstellung des Vielschichtkondensators.The invention also relates to a method for producing a such an electrical multilayer capacitor, which comprises the following process steps: a) Manufacture of a ceramic sheet by adding a suspension of finely divided ceramic material and organic plastic binder mixed with organic solvents Rolls are drawn into foils and dried (foil drawing process), b) dividing the dried foil into rectangular foil sheets in a size that is many times that is the cross-sectional area of the later capacitor, c) printing of the foil plates with a pattern from one of the number to be produced from them Capacitors corresponding number of rectangular spots from the metal of the Capacitor assignments by using a screen printing process to create a paste of metal particles, an organic binder and an organic solvent is applied, wherein alternately from foil plate to foil plate the pattern is slightly offset is that when severing in step f) the metal spots alternately different side faces of the surface of the monolithic block range, d) Drying the screen printing paste of the metal stains to a small amount of residual moisture, e) Forming a stack from the foil plates by centering and stacking them the same and, if necessary, subsequent consolidation of the stack by means of pressure stamps, f) dividing the solidified stack into individual raw capacitors, g) sintering the Raw capacitors for the production of the monolithic blocks, h) application of metal layers on the different parts of the surfaces of the monolithic block for electrical Contacting of the capacitor assignments, final inspection and completion of the multilayer capacitor.

Elektrische Vielschichtkondensatoren der eingangs angegebenen Art sind beispielsweise in der US-PS 3 740 624 beschrieben, aber auch aus vielen anderen Literaturstellen hinreichend bekannt, so daß sich ein weiterer Nachweis hierfür erübrigt.Electrical multilayer capacitors of the type specified at the beginning are described, for example, in US Pat. No. 3,740,624, but also from many others Literature sources well known so that there is further evidence for this unnecessary.

Auch das angegebene Verfahren zur Herstellung solcher elektrischer Vielschichtkondensatoren ist hinreichend bekannt und beispielsweise in der genannten US-PS 3 740 624 oder auch in der DE-PS 12 82 119 beschrieben.Also the specified method for producing such electrical Multi-layer capacitors are well known and, for example, in the aforementioned US-PS 3 740 624 or also in DE-PS 12 82 119 described.

Dadurch, daß bei den bekannten Vielschichtkondensatoren aus Isolationsgründen die Metallschichten zwischen den dielektrischen Schichten, mit Ausnahme an der jeweiligen Verschaltungsseite an der Oberfläche, nicht bis zum äußeren Rand des monolithischen Blockes reichen, treten eine Reihe von Schwierigkeiten auf.The fact that in the known multilayer capacitors for reasons of insulation the metal layers between the dielectric layers, with the exception of the respective one Interconnection side on the surface, not up to the outer edge of the monolithic If there are enough blocks, a number of difficulties arise.

Das bei dem bekannten Verfahren zwangsläufig anzuwendende Pressen der Stapel aus den Folieplatten geschieht in der Regel zwischen planen Preßstempeln bei ca. 40-180'. Dabei stellt sich zwar ein Ausgleich in der Höhe, jedoch nicht in der Dichte innerhalb des Körpers ein. Beim Sintern der Rohkondensatoren schrumpft daher die Randzone stärker als die Mitte. Dadurch treten Risse vorzugsweise an den Längsseiten der gesinterten monolithischen Blöcke auf. Die Häufigkeit der Risse ist stark streuend, da darauf nicht nur die Größe der Dichteunterschiede, sondern auch die Sinterführung von Einfluß ist.The pressing, which is inevitably to be used in the known method the stack of foil plates is usually done between flat press rams at approx. 40-180 '. There is a compensation in the amount, but not in density within the body. The raw capacitors shrink when they are sintered hence the edge zone stronger than the center. As a result, cracks preferably occur on the Long sides of the sintered monolithic blocks. The frequency of the cracks is highly scattering, since it is not only the size of the density differences, but also the sintering process is also of influence.

Die nach dem keramischen Sinterprozeß resultierenden monolithischen Blöcke weisen somit Risse und/oder Bereiche erhöhter Porosität zwischen den Metallschichten und dem Kondensatorrand bzw. in der gesamten Isolationszone auf, so daß der monolithische Block in seiner elektrischen Funktion zumindest beeinträchtigt ist oder beim elektrischen Verbinden der alternierend angeordneten Metallschichten infolge Eindringens des Kontaktierungsmetalls in die Risse oder Poren Isolationsfehler entstehen, die den Kondensator unbrauchbar machen.The monolithic ones resulting from the ceramic sintering process Blocks thus have cracks and / or areas of increased porosity between the metal layers and the capacitor edge or in the entire isolation zone, so that the monolithic Block is at least impaired in its electrical function or in the case of electrical Connecting the alternately arranged metal layers as a result of the penetration of the Contacting metal in the cracks or pores Make the capacitor unusable.

Das Herstellungsverfahren, auf das die oben angegebenen Schwierigkeiten zu einem großen Teil zurückzuführen sind, führt ferner dazu, daß bereits beim Verfestigen der Stapel aus den einzelnen Folienplatten Verspannungen auftreten, so daß mitunter schon an dieser Stelle die Weiterverarbeitung unterbrochen werden muß.The manufacturing process facing the difficulties noted above to a large extent, also leads to the fact that already during solidification the stack from the individual foil plates tensions occur, so that sometimes further processing must be interrupted at this point.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Vielschichtkondensator zu schaffen und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, die eine homogene Dichteverteilung im gesamten monolithischen Block und damit eine gleichmäßige Dicke über seine gesamte Ausdehnung gewährleisten, so daß die genannten Mängel nicht auftreten.The present invention has for its object to provide an electrical To create a multilayer capacitor and to specify a method for its manufacture, a homogeneous density distribution in the entire monolithic block and thus a ensure uniform thickness over its entire extent, so that the aforementioned Defects do not occur.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der elektrische Vielschichtkondensator der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrikumslagen aus Keramikmaterial im monolithischen Block aus im Folienziehverfahren hergestellten Schichten und aus im Siebdruckverfahren hergestellten Schichten zusammengesetzt sind und daß die im Siebdruckverfahren hergestellten Schichten auch den Raum oberhalb der Isolationsflächen zwischen den Metallschichten und den jeweiligen Seitenteilen der Oberfläche des monolithischen Blockes derart ausfüllen, daß die Dicke des monolithischen Blockes, gemessen senkrecht zu den Kondensatorbelegungen, über seine gesamte Ausdehnung gleich ist.The electric multilayer capacitor is used to solve this problem of the type specified at the outset, according to the invention, characterized in that the dielectric layers made of ceramic material in a monolithic block made of the foil drawing process Layers and composed of layers produced in the screen printing process and that the layers produced in the screen printing process also cover the space above the insulation surfaces between the metal layers and the respective side parts fill the surface of the monolithic block so that the thickness of the monolithic Block, measured perpendicular to the capacitor assignments, over its entire extent is equal to.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die im Folienziehverfahren und die im Siebdruckverfahren hergestellten Schichten der Dielektrikumslagen aus dem gleichen Keramikmaterial bestehen, weil dann keine unterschiedlichen dielektrischen Eigenschaften der Dielektrikumslagen resultieren.It is particularly advantageous if the film drawing process and the layers of the dielectric layers produced in the screen printing process from the consist of the same ceramic material, because then no different dielectric Properties of the dielectric layers result.

Der angegebene Aufbau der Dielektrikumslagen im keramisch hergestellten monolithischen Block ist durch Feinstrukturanalysen mittels Mikroskop mit großem Auflösungsvermögen nachweisbar. The specified structure of the dielectric layers in the ceramic produced monolithic block is through fine structure analysis using a microscope with large Resolving power demonstrable.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist ferner das eingangs angegebene Verfahren erfindungsgemäß gekennzeichnet durch den zusätzlichen Verfahrensschritt dl) Auftragen einer zusätzlichen Schicht auf jede der Folienplatten, die aus einer siebdruckfähigen Paste aus feinzerteiltem Keramikmaterial, organischem Bindemittel und organischem Lösungsmittel besteht und sowohl die Metallflecken, als auch die von Metall freien Bereiche zwischen den Metallflecken bedeckt und damit eine ebene Oberfläche ergibt, wobei gegebenenfalls eine Trocknung der zusätzlichen Schicht bis zu einer geringen Restfeuchte erfolgt. To solve the problem underlying the invention is also the method specified at the beginning according to the invention characterized by the additional Process step dl) applying an additional layer to each of the foil plates, that of a screen-printable paste made of finely divided ceramic material, organic Binder and organic solvent and both the metal stains, as well as the areas free of metal between the metal spots and thus covered results in a flat surface, with optional drying of the additional Layer takes place down to a low level of residual moisture.

Vorzugsweise wird für die Herstellung der Keramikfolien gemäß Schritt a) und für die Keramiksiebdruckpaste des Verfahrensschrittes dl) das gleiche Keramikmaterial verwendet. Preferably, for the production of the ceramic films according to step a) and the same ceramic material for the ceramic screen printing paste of process step dl) used.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das organische Bindemittel der Keramikfolie (Verfahrensschritt a)) im organischen Lösungsmittel der Metallsiebdruckpaste (Verfahrenschritt c)) nicht oder nur schwer löslich, im organischen Lösungsmittel der Keramiksiebdruckpaste (Verfarensschritt dl)) jedoch gut löslich ist und wenn das organische Bindemittel der Metallsiebdruckpaste (Verfahrensschritt c)) im organischen Lösungsmittel der Keramiksiebdruckpaste (Verfahrensschritt dl)) nicht oder nur schwer löslich ist. It is also advantageous if the organic binder of the ceramic film (Process step a)) in the organic solvent of the metal screen printing paste (process step c)) Insoluble or only sparingly soluble in the organic solvent of the ceramic screen printing paste (Verfarensstufe dl)), however, is readily soluble and if the organic binder the metal screen printing paste (process step c)) in the organic solvent of Ceramic screen printing paste (process step dl)) is not or only sparingly soluble.

Als organisches Bindemittel für die Metallsiebdruckpaste ist vorzugsweise Äthylcellulose zu verwenden, während für die Keramikpaste und auch für die Herstellung der Keramikfolie als organisches Bindemittel vorzugsweise Acrylsäureesther zu verwenden sind.The preferred organic binder for the metal screen printing paste is To use ethyl cellulose while for the ceramic paste and also for the manufacture of the ceramic film to use preferably acrylic acid esters as the organic binder are.

Auch bei den bekannten elektrischen Vielschichtkondensatoren wurden zu deren Herstellung Metallsiebdruckpasten mit organischem Lösungsmittel und organischem Bindemittel verwendet. Ebenso wurden bei der Herstellung der Keramikfolien organische Lösungsmittel und organische Bindemittel verwendet.Even with the known electrical multilayer capacitors for their production metal screen printing pastes with organic solvents and organic Binder used. Organic films were also used in the manufacture of the ceramic foils Solvents and organic binders used.

Die bei den bekannten Verfahren zur Herstellung elektrischer Vielschichtkondensatoren verwendeten organischen Materialien können auch bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, wobei vorzugsweise die angegebenen gegenseitigen Löslichkeiten bei der Auswahl der organischen Materialien berücksichtigt werden sollten.The known methods for the production of electrical multilayer capacitors Organic materials used can also be used in the present invention are, preferably the specified mutual solubilities in the selection of organic materials should be taken into account.

Während das organische Lösungsmittel bereits beim Trocknungsvorgang zu einem großen Teil aus den Keramikplatten und aus den Metallflecken ausgetrieben wird, werden die organischen Bindemittel erst während der Aufheizperiode für den keramischen Sinterprozeß zersetzt und aus dem Körper ausgetrieben. Dadurch und auch durch die Brennschwingung des Keramikmaterials selbst tritt eine Gesamtschwindung auf, die zu einer Verringerung der Abmessungen vom Rohkondensator zum fertigen monolithischen Block führt. Man hat die dennoch verbleibenden Unregelmäßigkeiten wegen der nicht ausgefüllten Räume oberhalb der Isolationszonen und die daraus resultierenden oben beschriebenen Nachteile in Kauf genommen und mit relativ hohen Ausschußraten gearbeitet.While the organic solvent is already in the drying process expelled to a large extent from the ceramic plates and from the metal patches is, the organic binders are only during the heating period for the ceramic sintering process and expelled from the body. Because of that and also The combustion oscillation of the ceramic material itself results in an overall shrinkage on leading to a reduction in dimensions from the raw capacitor to the finished monolithic Block leads. You have the remaining irregularities because of the not filled spaces above the isolation zones and the resulting above accepted disadvantages described and worked with relatively high reject rates.

Auch beim keramischen Sinterprozeß zur Herstellung der monolithischen Blöcke der elektrischen Vielschichtkondensatoren nach der vorliegenden Erfindung treten diese Brennschwindungseffekte auf, jedoch resultiert dennoch ein über seine gesamte Ausdehnung gleichmäßig dicker monolithischer Block, so daß eine erhebliche Verringerung der Ausschußrate und verbesserte Vielschichtkondensatoren erreicht werden.Even with the ceramic sintering process for the production of the monolithic Blocks of the multilayer electrical capacitors according to the present invention These firing shrinkage effects occur, but there is still one over his entire expansion uniformly thick monolithic block, so that a considerable Reduction of the reject rate and improved multilayer capacitors achieved will.

Die beim Verfahren der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Keramikfolien haben eine Dicke von 10 bis 25 um, die als Kondensatorbelegungen dienenden Metallschichten sind in ihrer endgültigen Form zwischen 1 und 5 pm dick.The ceramic sheets useful in the method of the present invention have a thickness of 10 to 25 µm, the metal layers serving as capacitor coatings are between 1 and 5 pm thick in their final form.

Bei den elektrischen Vielschichtkondensatoren nach der vorliegende Erfindung bestehen praktisch kaum noch Dichteunterschiede im monolithischen Block. Ferner kann gegebenenfalls auf das Pressen der Stapel aus den Folienplatten verzichtet werden.In the case of the electrical multilayer capacitors according to the present According to the invention, there are practically hardly any differences in density in the monolithic block. Furthermore, pressing the stacks from the foil plates can optionally be dispensed with will.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren, die aus Gründen der Übersicht grob und schematisch dargestellt sind, wobei die Dickenunterschiede von der Wirklichkeit erheblich abweichen, erläutert.The invention is explained below with reference to the accompanying figures, which are shown roughly and schematically for the sake of clarity, with the differences in thickness differ significantly from reality, explained.

Es zeigen: Fig. 1 einen elektrischen Vielschichtkondensator nach der Erfindung im Seitenschnitt, Fig. 2 zwei zu stapelnde Folienplatten nach dem Bedrucken mit den Metallflecken, Fig. 3 einen Folienstapel vor dem Zerteilen in die Einzelkondensatoren und die Figuren 4a und 4b den Ablauf des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.They show: FIG. 1 an electrical multilayer capacitor according to FIG Invention in side section, Fig. 2 two film sheets to be stacked after printing with the metal patches, FIG. 3, a stack of foils before being divided into the individual capacitors and the Figures 4a and 4b show the sequence of the method of the present Invention.

In Fig. 1 sind mit den Bezugszeichen 1 bis 6 die einzelnen Einheiten des monolithischen Blockes 7 bezeichnet, die aus dem Herstellungsverfahren resultieren.In Fig. 1 with the reference numerals 1 to 6 are the individual units of the monolithic block 7, which result from the manufacturing process.

Mit den Bezugszeichen 8 bis 12 sind die Dielektrikumslagen bezeichnet, die jeweils aus einer im Folienziehverfahren hergestellten Schicht 13 und einer im Siebdruckverfahren hergestellten Schicht 14 bestehen.The dielectric layers are denoted by the reference numerals 8 to 12, each of a layer 13 produced in the film drawing process and a Layer 14 produced in the screen printing process exist.

Unmittelbar auf den Schichten 13 sind die als Kondensatorbelegungen dienenden Metallschichten 15 und 16 aufgetragen. Die Metallschichten 15 reichen zum Seitenteil 17 der Oberfläche des monolithischen Blockes 7 und sind dort durch die Metallschicht 19 miteinander elektrisch verbunden. Die Metallschichten 16 reichen zum Seitenteil 18 der Oberfläche des monolithischen Blockes 7 und sind dort durch die Metallschicht 20 elektrisch miteinander verbunden.Immediately on the layers 13 are the capacitor assignments serving metal layers 15 and 16 applied. The metal layers 15 are sufficient to the side part 17 of the surface of the monolithic block 7 and are through there the metal layer 19 is electrically connected to one another. The metal layers 16 are sufficient to the side part 18 of the surface of the monolithic block 7 and are through there the metal layer 20 is electrically connected to one another.

An den Metallschichten 19 und 20 können äußere Stromzuführungselemente 21 und 22 beispielsweise mittels eines Lotauftrages 23 befestigt sein. Der Vielschichtkondensator ist aber auch als Chip einsetzbar, wenn die äußeren Stromzuführungselemente dementsprechend und wie an sich bekannt ausgebildet sind.External power supply elements can be attached to the metal layers 19 and 20 21 and 22 can be attached by means of a solder application 23, for example. The multilayer capacitor but can also be used as a chip if the external power supply elements are used accordingly and are designed as known per se.

In Fig. 2 sind, gewissermaßen als Ausschnitt, zwei Folienplatten 24 und 25 dargestellt. In dieser Form liegen die Folienplatten nach dem Bedrucken mit rechteckigen Metallflecken (Verfahrensschritt c) vor.In FIG. 2 there are, as it were, as a section, two foil plates 24 and 25 shown. In this form, the foil plates lie with after printing rectangular metal patches (process step c).

Auf der oberen Folienplatte 24 sind zur Übereinstimmung mit Fig. 1 die Metallflecken mit 15 bezeichnet, während auf der unteren Folienplatte 25 diese Metallflecken mit 16 bezeichnet sind.On the upper foil plate 24 are in accordance with FIG. 1 denoted by 15 the metal patches, while on the lower foil plate 25 these Metal patches are denoted by 16.

Entsprechend der gewünschten Kapazität des herzustellenden elektrischen Vielschichtkondensators ist, neben der Größe der sich überlappenden Metallflecken, die Anzahl der zu stapelnden Folienplatten zu wählen. Die Rohkondensatoren entstehen, wenn der aus mehreren Folienplatten 24 und 25 zusammengefügte Stapel längs den Trennlinien 26 und 27 aufgeteilt wird. Im vorliegenden Fall würden somit zehn Rohkondensatoren entstehen, in denen die Metallflecken 15 bzw. 16 zu unterschiedlichen Seitenteilen der Oberfläche reichen, sich aber auch zu einem erheblichen Flächenteil überlappen.According to the desired capacity of the electrical to be produced Multilayer capacitor is, in addition to the size of the overlapping metal spots, choose the number of foil sheets to be stacked. The raw capacitors are created when the stack made up of several foil sheets 24 and 25 along the dividing lines 26 and 27 is divided. In the present case there would be ten raw capacitors arise in which the metal patches 15 and 16 to different side parts the surface, but also overlap to a considerable extent.

Wie oben bereits ausgeführt wurde, sind die Verfahrensschritte a) bis h) bekannt und werden in dieser Form auch bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt.As already stated above, the process steps a) to h) are known and are also used in this form in the process of the present invention Invention used.

Fig. 3 zeigt den Unterschied der vorliegenden Erfindung gegenüber dem bekannten Verfahren.3 shows the difference between the present invention and the present invention the known method.

Der aus im vorliegenden Fall sechs bedruckten Folienplatten zusammengesetzte Stapel 28 zeigt, wiederum in Anlehnung an Fig. 1, die mit den Bezugszeichen 1 bis 6 bezeichneten Einheiten. Jede dieser Einheiten besteht aus einer Keramikfolienplatte 29, den darauf im Siebdruckverfahren aufgedruckten Metallschichten 16 bzw. 15 und einer darauf aufgebrachten Keramiksiebdruckschicht 30. Diese Keramiksiebdruckschicht 30 bedeckt nicht nur die Ober- flächen der Metallschichten 15 bzw. 16, sondern auch die von Metall freien Bereiche 31 zwischen den Metallflecken 15 bzw. 16. Dadurch wird im fertigen monolithischen Block der Raum 32 (s. Fig. 1) oberhalb der Isolationsflächen 33 zwischen den Metallschichten 15 bzw. 16 und den Seitenteilen 17 bzw. 18 der Oberfläche des monolithischen Blockes (7) ausgefüllt, wie dies in Fig. 1 an einigen Stellen vermerkt ist.The one composed in the present case of six printed foil plates Stack 28 shows, again based on FIG. 1, with the reference numerals 1 to 6 designated units. Each of these units consists of a ceramic sheet 29, the metal layers 16 or 15 and, respectively, printed thereon by the screen printing process a ceramic screen-printed layer 30 applied thereon. This ceramic screen-printed layer 30 not only covers the upper surfaces of the metal layers 15 or 16, but also the areas 31 free of metal between the metal spots 15 or 16. As a result, space 32 (see FIG. 1) is above in the finished monolithic block the insulation surfaces 33 between the metal layers 15 or 16 and the side parts 17 or 18 of the surface of the monolithic block (7) filled, as shown in Fig. 1 is noted in some places.

Es sei erwähnt, das es vorteilhaft ist, den monolithischen Block gemäß Fig. 1 oben durch eine Keramikschicht 34 abzudecken. Diese Keramikschicht 34 ist, wie in Fig, 3 gezeigt ist, aus der Keramikfolie 35 entstanden. Auf diese Keramik folie 35 ist ein aus Längs- und Querstegen 36 und 37 bestehendes Gitter aufgetragen, das bei der Zerteilung des Stapels aus den Folienplatten als Informationsraster für die anzubringenden Trennschnitte dient.It should be mentioned that it is advantageous to use the monolithic block according to 1 to be covered by a ceramic layer 34 at the top. This ceramic layer 34 is as shown in FIG. 3, originated from the ceramic film 35. On this pottery Foil 35 is applied a grid consisting of longitudinal and transverse bars 36 and 37, that when dividing the stack from the foil plates as an information grid is used for the separating cuts to be made.

Der Ablauf des Verfahrens gemaß der Erfindung wird anhand der Fig. 4a und 4b erläutert, wobei die Fig. 4b unmittelbar an das rechte Ende der Fig. 4a anschließend zu denken ist.The sequence of the method according to the invention is based on FIG. 4a and 4b, with Fig. 4b directly at the right end of Fig. 4a is to be thought afterwards.

Bei der Station 38 werden die unbedruckten Keramikfolienplatten 29 auf ein in der Fig. nicht gezeigtes Transportband aufgelegt. Bei der Station 39 wird auf jede Keramikfolienplatte 29 die später als obere Keramikfolienplatte 35 den Stapel oberhalb abschließen soll, das der Schnittinformation dienende, aus den Längs- und Querstegen 36 und 37 bestehende Raster aufgedruckt. Auch bei diesem Vorgang wird das Siebdruckverfahren eingesetzt.At the station 38, the unprinted ceramic foil plates 29 placed on a conveyor belt, not shown in the figure. At station 39 is on each ceramic foil plate 29 which will later be used as the upper ceramic foil plate 35 to complete the stack above, the cutting information serving from the Longitudinal and transverse webs 36 and 37 are printed on existing grids. Even with this process the screen printing process is used.

Auf den Keramikfolienplatten 29, die später Teil der Dielektrikumslagen sein sollen, wird bei der Station 40 das Muster aus Metallflecken aufgedruckt.On the ceramic foil plates 29, which will later become part of the dielectric layers should be, the pattern of metal spots is printed at station 40.

Bei der Station 41 erfolgt eine besonders weitgehende Trocknung der bisher aufgedruckten Teile auf den Keramikfolienplatten 29 bzw. 35.At the station 41 there is a particularly extensive drying of the previously printed parts on the ceramic foil plates 29 or 35.

An der Station 42 erfolgt nunmehr der erfindungswesentliche Verfahrensschritt dl), indem die Keramik-Siebdruckschicht 30 hergestellt wird, wie dies bei Fig. 3 erläutert ist.The method step essential to the invention now takes place at station 42 dl) by producing the ceramic screen printing layer 30, as in FIG. 3 is explained.

An der Station 43 erfolgt eine weitere Trocknung, bei der die Keramik-Siebdruckschicht 30 ebenfalls bis zu einer extrem geringen Restfeuchte getrocknet wird.Further drying takes place at station 43, during which the ceramic screen printing layer 30 is also dried to an extremely low level of residual moisture.

Schließlich wird bei der Station 44 der Stapel aus den bedruckten Folienplatten erzeugt, indem unter eine mit dem Informationsschnittraster versehene Keramikfolienplatte 35 die gewünschte Zahl von Keramikfolienplatten 24 bzw. 25 geschichtet wird. Der Stapelvorgang kann auch mit der Stapelung der Keramikfolienplatten 24 bzw. 25 beginnen, wobei die Keramikfolienplatte 35 als letzte aufgelegt wird.Finally, at station 44, the stack is made from the printed ones Foil plates produced by taking a provided with the information cutout grid Ceramic foil plate 35 layered the desired number of ceramic foil plates 24 and 25, respectively will. The stacking process can also be carried out with the stacking of the ceramic foil plates 24 or 25 begin, the ceramic sheet 35 being placed last.

Eventuell wird bei diesem Stapelvorgang Hitze angewendet, und gegebenenfalls kann der Stapel nachher zwischen zwei flachen Stempelplatten gepreßt werden.Heat may be applied in this stacking process, and if necessary the stack can then be pressed between two flat stamping plates.

Die weitere Verarbeitung des Stapels 28 ist hier nicht mehr gezeigt, weil diese Vorgänge nach dem an sich bekannten Verfahren erfolgen.The further processing of the stack 28 is no longer shown here, because these processes take place according to the method known per se.

Es versteht sich von selbst, daß die nach der Sinterung der Rohkondensatoren fertiggestellten monolithischen Blöcke mit den Metallschichten 19 und 20 versehen und die dann vorliegenden elektrischen Vielschichtkondensatoren geprüft und wie üblich fertiggestellt werden.It goes without saying that after sintering the raw capacitors provided finished monolithic blocks with the metal layers 19 and 20 and then checked the electrical multilayer capacitors and how to be completed as usual.

1 Bezugszeichenliste 5 Patentansprüche 4 Figuren 1 Zusammenfassung Bezugszeichenliste 1 bis 6 Einheiten des Herstellungsverfahrens, 7 monolithischer Block 8 bis 12 Dielektrikumslagen 13 Keramikschicht , im Folienziehverfahren hergestellt 14 Keramikschicht, im Siebdruckverfahren hergestellt 15 Metallschicht 16 Metallschicht 17 Seitenteil der Oberfläche des monolithischen Blockes 7 18 Seitenteil der Oberfläche des monolithischen Blockes 7 19 Metallschicht auf dem Seitenteil 17 20 Metallschicht auf dem Seitenteil 18 21 äußeres Stromzuführungselement 22 äußeres Stromzuführungselement 23 Lotauftrag 24 Folienplatte, bedruckt mit Metallschichten 15 25 Folienplatte, bedruckt mit Metallschichten 16 26 Trennlinie 27 Trennlinie 28 Stapel aus bedruckten Folienplatten 24 bzw. 25 29 Keramikfolienplatten 30 Keramik-Siebdruckschicht 31 von Metall freie Bereiche zwischen den Metallflecken 15 bzw. 16 32 Raum oberhalb der Isolatiosfläche 33 33 Isolationsfläche 34 Keramikschicht als Abdeckung 35 Keramikfolienplatten 36 Längsstege 37 Querstege 38 Station zum Auflegen der Keramikfolien 39 Station zum Aufdrucken des Schnittinformationsrasters 40 Station zum Siebdrucken des Metallfleckmusters 41 Trockenstation 42 Station zum Siebdrucken der Keramik-Siebdruckschicht 30 43 Trockenstation 44 Station zum Herstellen der Stapel 28 - Leerseite -1 List of Reference Numbers 5 Claims 4 Figures 1 Summary List of reference symbols 1 to 6 units of the manufacturing process, 7 monolithic block 8 to 12 layers of dielectric 13 Ceramic layer, produced using the film drawing process. 14 Ceramic layer, using the screen printing process made 15 metal layer 16 metal layer 17 side part of the surface of the monolithic Block 7 18 side part of the surface of the monolithic block 7 19 metal layer on the side part 17 20 metal layer on the side part 18 21 outer power supply element 22 Outer power supply element 23 Solder application 24 Foil plate, printed with metal layers 15 25 Foil plate, printed with metal layers 16 26 Separation line 27 Separation line 28 stacks of printed film sheets 24 or 25 29 ceramic film sheets 30 ceramic screen printing layer 31 metal-free areas between the metal patches 15 and 16 32 space above the insulating surface 33 33 insulating surface 34 ceramic layer as a cover 35 ceramic film plates 36 Longitudinal bars 37 Cross bars 38 Station for placing the ceramic foils 39 Station for printing the cutting information grid 40 Station for screen printing of the metal spot pattern 41 drying station 42 station for screen printing the ceramic screen printing layer 30 43 Drying station 44 Station for producing the stacks 28 - Blank page -

Claims

Claims Electrical multilayer capacitor, which consists of a Ceramic-made, sintered, monolithic block consists of a Composite number of dielectric layers made of ceramic material is, between which metal layers, in particular made of palladium, platinum or palladium are arranged together with silver, which serve as capacitor assignments, alternately from dielectric layer to dielectric layer to different side parts the surface of the monolithic block and to the other parts of the sest Leave isolation areas free, and in which the metal layers on the different Side parts electrically with one another through additional metal layers applied there are connected to which external power supply elements can also be attached, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the dielectric layers (8 to 12) made of ceramic material in the monolithic block (7) made in the film drawing process Layers (13) and composed of layers (14) produced by the screen printing process are, and that the layers (14) produced in the screen printing process also the space (32) above the insulation surfaces (33) between the metal layers (15, 16) and the respective side parts (17, 18) of the surface of the monolithic block (7) Fill in such a way that the thickness of the monolithic block (7v), measured perpendicularly to the capacitor assignments, over 1 its entire extent is the same.

2. Electrical multilayer capacitor according to claim 1, d a d u r c h g e k e k e n n n n n e i c h n e t that those in the film drawing process and those in the screen printing process produced layers (13, 14) of the dielectric layers (8 to 12) from the same Consist of ceramic material.

3. Method of manufacturing an electrical multilayer capacitor according to claim 1 or 2, consisting of the process steps a) producing a Ceramic film, in which a suspension of gein divided ceramic material and with Organic plastic binder mixed with organic solvents over rollers is drawn into foils and dried (foil drawing process), b) dividing the dried Foil in rectangular foil sheets of a size that is a multiple of the cross-sectional area of the later capacitor is, c) printing the foil plates with a pattern from a number corresponding to the number of capacitors to be produced therefrom of rectangular spots from the metal of the capacitor coverings by using the screen printing process a paste of metal particles, an organic binder and an organic solvent is applied, alternating the pattern from foil plate to foil plate is slightly offset so that the metal patches during the severing in process step f) alternately to different side faces of the surface of the monolithic block range, d) drying the screen printing paste of the metal stains to a low level Residual moisture, e) forming a stack from the foil plates Centering and superimposing the same and, if necessary, the following Solidifying the stack by means of pressure stamps, f) dividing the solidified stack into individual raw capacitors, g) sintering the raw capacitor to produce the monolithic Blocks, h) applying layers of metal to the different parts of the surfaces the monolithic block for electrical contacting of the capacitor assignments, Final inspection and completion of the multilayer capacitors, characterized by the additional process step dl) applying an additional layer (30) on each foil plate (24, 25), which consists of a screen-printable paste of finely divided Ceramic material, organic binder and organic solvent consists and both the metal spots (15, 16) and the areas free of metal (31) covered between the metal patches (15, 16) and thus results in a flat surface, where appropriate a drying process of the additional layer (30) up to a small amount of residual moisture.

4. The method according to claim 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that for the production of the ceramic films according to step a) and for the Ceramic screen printing paste of process step dl) uses the same ceramic material will.

5. The method according to claim 3 or 4, d a d u r c h g'e k e n n z e i c h n e t that the organic binder of the ceramic film (29) (method step a)) in the organic solvent of the metal screen printing paste (process step c)) Insoluble or only sparingly soluble in the organic solvent of the ceramic screen printing paste (Process step dl)) is, however, readily soluble, and that the organic binder the metal screen printing paste (process step c)) in the organic solvent of Ceramic screen printing paste (process step dl)) is not or only sparingly soluble.